Olümpiaadi võõrustajaks oli Rahvusvaheline Teoreetilise Füüsika Keskus (International Centre for Theoretical Physics, ICTP), mis kannab oma esimese direktori, Nobeli preemia laureaadi pakistanlase Abdul Salami nime. See nimekas teadusasutus paikneb Triestest kuus kilomeetrit põhja pool, Grignano asulas. Keskuse uus võõrastemaja Adriatico mahutas lahedalt nii võistlejad kui kõik korraldusega seotud asjamehed. Kaheksapäevane programm sisaldas lisaks kolmele võistlusvoorule ka spordipäeva ning ekskursiooni 180 kilomeetri kaugusele Veneetsiasse. Muidugi kuulus olümpiaadi juurde mahukas teadusprogramm: külastati Trieste sünkrotroni ning astronoomiaobservatooriumi ning kuulati tegevastronoomide loenguid.
Trieste observatoorium on Tartu tähetorni eakaaslane, neil on paljugi ühist. Mõlemad kuuluvad kohalikule ülikoolile ja mõlema sihiks on pigem õppe- kui teadustöö. Observatooriumi peateleskoobiks on ka neil 20. sajandi alguse Zeiss; kooliprogrammi toetab nüüdisaegne kaugjuhitav Celestron C14, millega vaatlemiseks ei peagi kohale sõitma - hästi toimiv internet lubab teleskoopi juhtida mis tahes Itaalia koolist. Ekskursioonipäeval oli taevas selge ja nii said kõik veenduda, et asi toimib.
Ülesannetest
Põhimõttelist erinevust füüsika- ja astronoomiaülesannete vahel ei ole, tunda tuleb vaid terminoloogiat ja mõnda ajaloolist eripära. Kogemus näitab, et kui esimesest ehmatusest üle saadakse, jõutakse lahenduseni üsna kesiste astronoomiaalaste teadmiste korral. Võtame näiteks teooriavooru kolmanda ülesande: teades jääkaru Maa peal sooritatud hüppe pikkust, tuleb arvutada, kui suur peaks olema väikeplaneet, et karu sealt kosmosesse ei kargaks. Näiliselt lihtne ülesanne peidab endas aga lõkse, mida ka koostajad ei suutnud arvestada. Aga sada pead (lahendajat) loob sootuks uue kvaliteedi, ja nii tulid mõlemad „mööda vaatamised" võistlustöödes välja.
Koolifüüsika tavalahendus: planeedilt lahkumiseks tuleb saavutada esimene kosmiline kiirus. Kiiruse leiame ballistikaülesandest, oletades, et maapealne hüpe on kõige pikem siis, kui äratõuge antakse 45kraadise nurga all. Kui kiirus käes, võib kergesti arvutada kerakujulise planeedi mõõtmed. Need sõltuvad muidugi tihedusest ρ.
Ja nüüd kohe komistus: esimene kosmiline kiirus on orbitaalkiirus ja seda ei saa kuidagi tekitada maast lahti hüpates. Et hüppaja õhku tõuseks, peab tema kiirusel olema ka vertikaalkomponent, see aga tähendab, et karu trajektoor lõikab planeedi pinda. Pole võimalik joonistada orbiiti, mis lõikub planeedi (kera) pinnaga ainult ühes punktis. Paratamatu tagajärg on, et kusagil jõuab karu uuesti planeedi pinnale tagasi. Niisiis nõuab ülesanne teise kosmilise kiiruse (nn paokiiruse) kasutamist.Teine konks, mille avastas India võistleja, ja teenis selle eest kaks preemiapunkti, seisnes faktis, et hüppaja rakendatud jõud ei lähe tervikuna algkiiruse tekitamiseks, osa sellest kulub paratamatult planeedi külgetõmbejõu ületamiseks. Kuna Maa külgetõmbejõud on võrratult suurem kui asteroidi oma, siis sama pingutuse korral on karu kiirus asteroidilt hüpates suurem.
Kuidas seda arvestada? Proovige. Ülesandes oli antud, et karu hüppe pikkus Maal on 8 meetrit ja et väikeplaneet koosneb jääst (tihedus 900 kg/m3).
Aga kõigi osavõtjate lemmikuks sai ülesanne absoluutselt mustast kassist.
Olete vahest märganud, et Grignanos, ITCP võõrastemajast paremal, elab rühm kasse, kellest neli paistavad olevat täiesti mustad. Hinnake absoluutselt musta kassi absoluutset bolomeetrilist tähesuurust MABC (ABC = Absolutely Black Cat), käsitledes kassi kui absoluutselt musta keha.
Tähtede heleduste võrdlemine kuulub enamiku astronoomiavõistluste kavva. Aga kellele tuleks pähe mõte võrrelda Päikest ja kassi! Kuigi - mis vahet siin on? Mõlemad on püsisoojased (neil on kindel temperatuur) ja mõlemat võib käsitleda musta kehana, st neile võib rakendada Stefani-Boltzmanni valemit, milles kiirgamisvõime R = σT4, kus T on absoluutne temperatuur ja σ on Stefani-Boltzmanni konstant.
Päikese pindala ja temperatuuri me teame, mida teha kassiga? Eriauhinna pälvis Bulgaaria võistleja, kes pani kassi kokku silindrilistest pindadest.Aga vastus? Žürii lahendus kerakujulise ehk kerratõmbunud kassiga andis heleduste suhteks 5 x 1025 ja absoluutseks heleduseks 66 tähesuurust. Sellisena paistaks meile must kass, kes asub 10 parseki kaugusel ehk umbes 2 miljonit korda kaugemal kui Päike.
Meie võistlejad neile ülesannetele paraku pihta ei saanud. Keskmine hinne: karu eest 3, kassi eest 2,6 punkti kaheksast. Märksa paremini läks praktikavoorus (keskmine hinne 13 punkti 20st) ja vaatlusvoorus (4 punkti 10st). Viimane tundub küll napp olema, aga tuleb arvestada, et vooru võitja teenis kõigest 6,9 punkti. Meie parima, Erik Tamre 6,4 punkti tähendas koguni parimat tulemust vanemas rühmas.
Võitjateks osutusid korealane Cho Sung Yoon nooremas ja venelane Vadim Lebedev vanemas rühmas. Eesti võistkonda kuulusid Eero Vaher Pärnu Koidula Gümnaasiumist, Kaur Aare Saar Tallinna Inglise Kolledžist (sai II järgu diplomi nooremas rühmas), tema samas koolis õppiv vanem õde Kadi Liis (III järk vanemas rühmas), Erik Tamre (III järk vanemas rühmas) ja Ralf Ahi (mõlemad Tallinna Reaalkoolist). Riikidest oli parim Korea, mille seitsmest võistlejast viis tunnistati I järgu diplomi vääriliseks.
Algava Rahvusvahelise Astronoomia Aasta olümpiaadi toimumiskoht on veel lahtine. Küll aga on paika pandud Eesti lahtine võistlus, mis peetakse pühapäeval, 8. märtsil 2009. Võistlema võivad tulla kõik soovijad. Ülesannetega tutvumiseks ja vajaliku teabe saamiseks kasutage koondise veebilehte.
JAAK JAANISTE (1944) on Eesti Maaülikooli Tehnikainstituudi dotsent. Füüsika-matemaatikakandidaat. Tartu Tähetorni astronoomiaringi juht. Eesti astronoomiaolümpiaadi meeskonna juhendaja.
